冲压模具设计与制造(新)
冲压模具设计与制作配套案例库：案例09 冲模结构与设计
案例九冲模结构与设计冲模是冲压生产的主要工艺设备，冲模结构设计对冲压件品质、生产率及经济效益影响很大。
因此，了解冲模结构，研究和提高冲模的各项技术指标，对冲模设计和发展冲压技术是十分必要的。
8. 1冲模分类及其特点按不同的特征对冲模进行分类，其分类方法主要有：（1）按冲压工序性质可分为冲裁模、拉深模、翻边模、胀形模、弯曲模……。
习惯上把冲裁模当作所有分离工序模的总称，包括落料模、冲孔模、切断模、切边模、半精冲模、精冲模及整修模等。
（2）按冲压工序的组合方式可分为单工序模、级进模和复合模。
1）单工序模在压力机一次冲压行程内，完成一道冲压工序的模具。
2）级进模在压力机一次冲程内，在模具不同工位上完成多道冲压工序的模具。
3）复合模在压力机一次行程内，在模具一个工位上完成两道以上冲压工序的模具。
（4）按进料、出件及排除废料方式可分为手动模、半自动模、自动模。
（5）按模具零件组合通用程度可分为专用模（包括简易模）和组合冲模。
（6）按凸、凹模材料可分钢模、硬质合金模、钢结硬质合金模、聚氨酯模、低熔点合金模等。
（7）按模具轮廓尺寸可分为大型模、中型模、小型模等。
8.2冲模零部件分类及功能各种类型冲模复杂程度不同，所含零件各有差异，但根据其作用都可归纳为如下五种类型：(1)工作零件工作零件直接使被加工材料变形、分离，而成为工件，如凸模、凹模、凸凹模等。
(2)定位零件定位零件控制条料的送进方向和送料进距，确保条料在冲模中的正确位置，有挡料销、导正销、导尺、定位销、定位板、导料板、侧压板和侧刃等。
(3)压料、卸料与顶料零件压料、卸料与顶料零件包括冲裁模的卸料板、顶出器、废料切刀、拉深模中的压边圈等。
卸料与顶料零件在冲压完毕后，将工件或废料从模具中排出，以使下次冲压工序顺利进行；拉深模中的压边圈的作用是防止板料毛坯发生失稳起皱。
(4)导向零件导向零件的作用是保证上模对下模相对运动精确导向，使凸模与凹模之间保持均匀的间隙，提高冲压件品质。
冲压模具设计
冲压模具设计1. 冲压的概念、特点与应用冲压是利用安装在冲压设备〔主要是压力机〕上的模具对材料施加压力，使其产生别离或塑性变形，从而获得所需零件〔俗称冲压或冲压件〕的一种压力加工方法。
冲压通常是在常温下对材料进展冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。
冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。
冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。
冲模是将材料〔金属或非金属〕批量加工成所需冲件的专用工具。
冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进展；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。
冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。
与机械加工与塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还济方是经面都具有许多独特的优点。
主要表现如下。
(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。
这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。
〔2〕冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的外表质量, 而模具的寿命一般较长, 所以冲压的质量稳定, 互换性好, 具有“一模一样〞的特征。
〔3〕冲压可加工出尺寸X 围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。
〔4〕冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的本钱较低。
但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。
所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分表达，从而获得较好的经济效益。
冲压模具设计的主要内容及步骤
冲压模具设计的主要内容及步骤冲压模具设计是指根据产品的形状、尺寸和工艺要求，设计出适合于冲压成型的模具。
它是冲压工艺的关键环节之一，对于冲压成品的质量、生产效率和成本等方面具有重要影响。
下面将从主要内容和步骤两个方面来详细介绍冲压模具的设计过程。
一、主要内容1.产品分析：了解产品的形状、尺寸、材料以及加工工艺要求等，包括产品的外观和内部结构等方面。
根据产品的特点来确定模具的种类和结构。
2.材料选择：根据冲压工艺要求和模具的使用条件，选择合适的模具材料，包括工作模具和凸模、活塞等配件的材料选择。
3.结构设计：确定模具的分型方式和结构形式，包括模具的基本结构、操作方式、传动方式、冷却系统和脱模系统等。
还需要考虑模具的可拆卸性、装配性以及模具的厚度和尺寸等。
4.零件设计：根据产品的形状和尺寸，设计出模具的主要零件，包括模具座、滑块、压料板、导向套等。
需要考虑模具的刚度和强度等。
5.工艺设计：根据冲压工艺要求，确定模具的工作步骤和工艺参数，包括下料、冲孔、冲凸、整形等工序，并合理安排模具的工作顺序和加工工艺。
6.零件布局：根据结构设计和工艺要求，将各个零件合理布局，包括确定零件之间的相对位置和相互之间的配合关系等。
7.工装设计：根据冲压工艺要求，设计出合适的工装夹具和模板，用于固定和定位工件，保证冲压过程中的精度和稳定性。
二、主要步骤1.产品分析及材料选择：仔细分析产品的形状、尺寸和工艺要求，根据产品的材料选择合适的模具材料。
2.结构设计：根据产品的特点和生产要求，确定模具的结构形式和基本结构，包括模具的分型方式、操作方式、冷却系统和脱模系统等。
3.零件设计：根据产品的形状和尺寸，设计出模具的主要零件，包括模具座、滑块、压料板、导向套等。
4.工艺设计：根据冲压工艺要求，确定模具的工作步骤和工艺参数，合理安排模具的工作顺序和加工工艺。
5.零件布局：将各个零件合理布局，确定零件之间的相对位置和相互之间的配合关系。
冲压模具的结构与制造工艺
材质 A3 A3 A3 45#
CNC备 料 Y Y Y Y
热处 研 线 电火 理 磨 割 花 N N N Y Y Y Y Y N N N N
热处理要求 不需热处理 不需热处理 不需热处理 调质HRC40
备注
承受较大冲击的情况下用 D2
下模板
45#
下垫板 D2 下模座 A3
5. 名稱:上夾板PH 材質: SS41、A3、45# 熱處理硬度: NONE 功能:對沖子與內導柱起夾持與定位作用. 6. 名稱:止挡板PPS 材質: SS41(YK30,SKD11，D2) 熱處理硬度: NONE(或HRC52) 功能:支承 脱料板上的入子.
用于冲制不锈钢制品 用于冲制不锈钢制品
冲剪冲子
抽牙冲子
折弯冲子
DC53或 SLD
SKH51 DC53或 SLD SKH51 DC53或 SLD SKH51
高温回火2次+深冷处理， HRC60
高温回火3次+深冷处理， HRC62 高温回火2次+深冷处理， HRC60 高温回火3次+深冷处理， HRC62 低温回火2次，HRC61 高温回火3次+深冷处理， HRC62
D.成形模:(如图)
1
说明：此结 构为成 形模,根 据设计 要求可 适当增 加或减 少模板, 如上下 垫板,调 整上下 模浮升 高度,调 整滚轮 大小,增 加外导 柱等。
2 3 4 5
6 7
8
9
10
1上托板,2 上垫块,3上模座,4上夹板,5上模板,6下脱板,7下垫板,8下模座,9下垫块,10下托板
Y
Y Y
Y
N N
冲压模具设计方案
冲压模具设计方案引言冲压模具是用于冲压加工的工具，它可以将金属板料按照预定的形状和尺寸进行加工，广泛应用于汽车、电子、家电等制造业。
本文将针对冲压模具设计方案进行详细介绍。
模具设计的基本原则1. 性能要求冲压模具设计时需要根据具体的加工对象和产品性能要求来确定模具的材质、硬度和耐磨性等。
2. 结构合理冲压模具的结构应设计合理，易于加工和调试，并且具备足够的刚性和稳定性，以确保加工精度和生产效率。
3. 操作简便冲压模具的调试和维护应简单方便，能够降低操作者的劳动强度，提高生产效率。
4. 耐久性冲压模具在长时间运行中需要经受各种各样的载荷和冲击，因此需要具备良好的耐久性和可靠性。
5. 经济性冲压模具的设计应尽量减少材料的浪费，并且考虑到模具的制造成本和使用寿命，以维持良好的经济效益。
冲压模具设计的步骤1. 确定加工对象首先需要明确所要加工的产品的形状和尺寸要求，以及所需加工的材料种类和厚度等。
2. 制定设计方案根据加工对象的要求，进行模具结构的设计，包括上模、下模、引导柱、导向装置、顶针等的位置和尺寸等。
3. 进行模具设计计算根据设计方案，进行力学分析，计算各个部件所需的尺寸、材质、硬度等。
同时还需要进行模具在工作中可能遇到的载荷和应力的计算。
4. 绘制图纸根据计算结果，绘制出冲压模具的详细图纸，并标注相应的尺寸、公差和加工要求等。
5. 制造和组装模具根据图纸的要求，制造和组装模具，包括加工模具零部件、组装模具、进行调试和试验等。
6. 进行模具调试完成模具的制造和组装后，需要进行调试和试验，以确保模具的正常运行和加工的质量。
7. 模具维护与维修冲压模具在使用过程中需要进行定期的维护和维修，包括清洁、润滑、更换磨损部件等。
结论冲压模具设计是一个复杂而关键的工作，它直接关系到产品质量和生产效率。
在设计过程中，需要考虑性能要求、结构合理、操作简便、耐久性和经济性等方面的因素。
通过遵循设计步骤，合理制定方案，绘制详细图纸，并进行模具调试和维护，可以设计出高质量的冲压模具，提高生产效率，降低生产成本。
冲压模具设计和制造实例
冲压模具设计与制造实例例:图1所示冲裁件,材料为A3，厚度为2mm ，大批量生产。
试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件得加工工艺规程． 零件名称：止动件 生产批量:大批 材料：A3材料厚度：ｔ=2mm 一、 冲压工艺与模具设计 1、冲压件工艺分析①材料:该冲裁件得材料A3钢就是普通碳素钢,具有较好得可冲压性能。
②零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角,比较适合冲裁。
③尺寸精度：零件图上所有未注公差得尺寸,属自由尺寸,可按IT １４级确定工件尺寸得公差。
孔边距１2mm 得公差为-０、11，属１1级精度。
查公差表可得各尺寸公差为:零件外形:6５ mm 24 ｍm 30 mm Ｒ3０ mm Ｒ２ mm零件内形：１0 mm-0、74 0-0、52 0-0、52 0-0、52 0-0、52 +0、36 0孔心距:３7±０.31mm 结论：适合冲裁。
2、工艺方案及模具结构类型该零件包括落料、冲孔两个工序,可以采用以下三种工艺方案:①先落料,再冲孔,采用单工序模生产. ②落料—冲孔复合冲压,采用复合模生产。
③冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产.方案①模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件得加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产得需求。
由于零件结构简单,为提高生产效率,主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。
由于孔边距尺寸12 ｍm 有公差要求，为了更好地保证此尺寸精度,最后确定 用复合冲裁方式进行生产。
工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚,为便于操作,所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料与定位钉定位方式. 3、排样设计查《冲压模具设计与制造》表2．５。
２,确定搭边值: 两工件间得搭边:a=2．2m ｍ-0、11工件边缘搭边:a１=2。
５ｍm步距为:３２。
2mm条料宽度Ｂ＝Ｄ+2a1＝65+2*２、５＝7０确定后排样图如2所示一个步距内得材料利用率η为:η＝A／BS×1０0％=１550÷(70×３2、2）×100％=6８、8%查板材标准,宜选900mm×１0０0mm得钢板，每张钢板可剪裁为14张条料(70ｍm×１000mm）,每张条料可冲３78个工件,则η为：η＝ｎＡ1/LB×100％＝３78×１550/900×1０00×100%=6５、1％即每张板材得材料利用率为６５、1％4、冲压力与压力中心计算⑴冲压力落料力F总=1、３Ltτ=1、３×2１5、96×2×4５0=252、６7(KN)其中τ按非退火Ａ３钢板计算。
冲压模具设计
冲压模具设计1. 引言冲压模具是指在冲压加工过程中用于将金属材料加工成所需形状的专用模具。
冲压加工具有高效率、高精度、低材料消耗等优点，是广泛应用于汽车、家电、航空航天等制造行业的关键工艺。
冲压模具的设计是冲压加工过程中不可或缺的一环，在模具设计过程中需要考虑多个因素，包括材料的选择、模具结构的设计、加工工艺的确定等。
2. 冲压模具的基本概念和工作原理冲压模具主要由上模、下模和导向系统组成。
上模与下模配合后形成一个封闭的腔体，腔体中通过金属材料进行冲压加工，使其变形成所需要的形状。
冲压模具的工作原理是通过将上模与下模进行闭合，并施加一定的压力，使金属材料产生弹性变形或塑性变形，从而得到目标形状。
3. 冲压模具的设计步骤冲压模具的设计过程可以分为以下几个步骤：3.1 确定产品形状和尺寸在冲压模具设计之前，首先需要明确产品的形状和尺寸要求。
这可以从产品的图纸和技术要求中获取，也可以通过与产品设计师的沟通来确认。
3.2 材料选择根据产品的特性和工艺要求，选择适合的材料作为冲压模具的材料。
常见的冲压模具材料包括合金工具钢、高速钢等，具体选择需要综合考虑材料的强度、耐磨性、导热性等因素。
3.3 模具结构设计根据产品形状和尺寸要求，设计模具的结构。
模具一般分为上模和下模，根据需要还可以增加一些辅助结构，如导向柱、导向套等。
模具的结构设计需要考虑到产品的加工过程和模具的使用寿命，确保模具具有足够的强度和刚度。
3.4 模具零件设计根据模具的结构设计，对各个零部件进行详细设计。
主要包括上模、下模、导向柱、导向套、导向销等部件。
在设计过程中，需要考虑到各个零件的功能需求，如导向柱的导向精度、导向套的磨损等。
3.5 加工工艺确定根据产品的加工要求和模具的结构特点，确定模具的加工工艺。
主要包括不同零件的加工顺序、加工方法、加工设备的选择等。
加工工艺的确定需要综合考虑加工效率、加工精度和加工成本等因素。
4. 冲压模具设计的注意事项在冲压模具设计过程中，需要注意以下几个方面：•结构合理性：冲压模具的结构应尽可能简洁，确保模具的强度和刚度满足要求；同时要尽量避免零部件的干涉和冲突，以提高模具的稳定性和寿命。
冲压工艺与模具设计ppt
设计模具结构
根据工艺方案和产品图 样，设计模具的结构， 包括凸模、凹模、定位 板、压料板等零件的设 计。
绘制模具总装 图
根据设计的模具结构， 绘制模具的总装图，标 注尺寸和技术要求。
绘制零件加工 图
根据总装图，绘制每个 零件的加工图，包括凸 模、凹模、定位板等零 件的详细加工尺寸和技 术要求。
03
模具的装配工艺
模具零件的定位与固定 模具零件的调整与修整
模具零件的配合与连接 模具零件的润滑与防锈
模具的调试与验收
模具调试前的准备 模具的验收与检测
模具的安装与调试 模具的维护与保养
06
冲压工艺与模具设计的发展趋势
数字化设计与制造技术应用
01
基于计算机的模具设 计
利用CAD软件进行模具设计，实现高 效的设计与修改。
冲压工艺参数设计
冲压件的工艺性分析
1 2
工艺性分析的意义
通过对冲压件的形状、尺寸、精度等工艺性指 标进行分析，确保模具设计的合理性和生产过 程的顺利进行。
常见问题
如局部变形、起皱、开裂等，需要在设计阶段 尽量避免。
3
工艺性分析的方法
采用经验总结、模拟分析等方法，结合实际生 产情况，对冲压件的工艺性进行评估。
复合工艺是指将两个或多个分离或成形工艺组合 在一起，以获得所需形状和尺寸的制品，如拼接 、装配等。
冲压工艺的特点
高效性
冲压工艺可以大规模、连续化生产 ，提高生产效率和降低成本。
精度高
模具的精度决定了制品的精度，冲 压工艺可以实现高精度的加工要求 。
制造成本低
冲压工艺使用的设备和模具相对简 单，制造成本较低。
冲压设备的选择与计算
冲压设备的选择
冲压模具设计与制造基础
手动模具、机械模具、液动模具、液压模具
冲压模具的工作原理和流程
冲压模具通过压力使原材料变形，实现成形、剪切、冲切、弯曲等工艺。工作流程包括送料、定位、定 位销、冲裁、出料和排废。
冲压模具设计的基本要素
1 产品设计
产品尺寸、几何形状和表面特征
2 工艺需求
成形工艺、材料特性和加工要求
3 模具结构
模板、凹模、顶模、导向机构和固定装置
冲压模具设计流程及预算
1
需求分析
了解产品需求和技术要求
方案设计
2
制定模具结构、加工路线和设备选择
3
详细设计
绘制各部件图纸和制定工艺文件
制造加工
4
按图纸和工艺文件进行制造与加工
5
试模调试
测试模具性能和模具与设备配合情况
冲压模具材料的选择与应用
金属模具
常用材料有工具钢、硬质合金和粉末冶金材料。
塑胶模具
常用材料有热流道模具、冷流道模具和热流道冷 却模具。
冲压模具加工工艺及步骤
1
材料准备
选材、切割和热处理
加工制造
2
车削、铣削、割线、装配等
3
表面处理
研磨、抛光、电镀等
检验和保养
4
检测模具尺寸和性能，定期保养模具
冲压模具检验方法和装配要求
尺寸检验
卡尺、千分尺、高度规等工具检查模具尺寸
性能检验
冲压模具设计与制造基础
冲压模具是制造业中常用的工具，可用于加工金属和塑胶。本课程介绍了冲 压模具的定义、分类、设计要素和加工艺，以及常见故障和保养措施。
冲压模具的分类及常见形式
按结构分类
单工位模具、连续工位模具、复合工位模具
模具设计与制造
2、冲压设备规格的选择
• １）公称压力（吨位）的确定 • 公称压力（额定压力）是指滑块离下死点 前某一特定距离Ｓp或特定角度αp时，滑块 上所允许承受的最大作用力。
• 2）行程次数的选择 • 行程次数是指滑块每分钟往复运动的次数，它 主要根据所需生产率、操作的可能性和允许的变 形速度等来确定。 • 3）工作台面尺寸的选择 • 工作台面（或工作垫板）尺寸一般应大于模具底 座各边５０～７０mm； • 其孔眼尺寸应大于工件或废料尺寸，以便漏料。
曲轴压力机传动系统 1-电机 2-皮带轮 3、4-齿轮 5-离合器 6-连杆 7-滑块
• 1、冲压设备类型的选择 • 冲压设备类型的选择主要是根据冲压工艺特点和 生产率、安全操作等因素来确定的。 • 在中小型冲压件生产中，主要选用开式压力机； • 在需要变形力大的冲压工序（如冷挤压等），应 选择刚性好的闭式压力机；
3)有一定危险性. 危险性:冲压断指。 改进措施:双按钮操作;使用光电保护装置;使 用气压装置,使装取工件在模具外进行,做到 手不入模;在模具上挖出放手空间,用手在此 空间送取工件;在模具设计上,使加工工件一 部分在模具外面,供人手送取工件等。
冲压工序的分类
根据材料的变形特点分：分离工序、成形工序 分离工序： 冲压成形时，变形材料内部的应力超过强度极限σ b， 使材料发生断裂而产生分离，从而成形零件。分离
冲压产品生产流程：
• 冲压工艺及冲模设计就是根据冲压零件的 形状、尺寸、精度及技术要求，制定冲压 加工方案，设计冲压模具的过程。
冲压模具设计与制造包括冲压工艺设计、模具设计与模具
制造三大基本工作。
冲压工艺设计是冲模设计的基础和依据。 冲模设计的目的是保证实现冲压工艺。 冲模制造则是模具设计过程的延续，目的是使设计图样，通 过原材料的加工和装配，转变为具有使用功能和使用价值的模 具实体。